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　　作為陸地生態(tài)系統(tǒng)最大的人為干擾因素，土地利用變化是僅次于化石燃料燃燒的第二大人為溫室氣體排放來源。而土地利用變化所導(dǎo)致的CO₂排放很大程度來自于非農(nóng)業(yè)系統(tǒng)向農(nóng)田的轉(zhuǎn)換。干熱河谷是中國西南典型生態(tài)系統(tǒng)類型，其主要特點是高溫、低濕度、低降雨量和高蒸發(fā)量等。由于自然因素（如長期干旱、土壤侵蝕）的影響以及人類干擾的增加，區(qū)域典型土地覆被模式正從多層次結(jié)構(gòu)（主要是稀樹草原）向低層級結(jié)構(gòu)演變，很多區(qū)域甚至已退化為荒坡和裸地。為實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和生態(tài)文明發(fā)展的雙重目標，當?shù)卣畣恿?/span>“萬畝熱區(qū)改造”計劃，大面積的退化地被轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟用地（主要栽培芒果等經(jīng)濟作物）。這種人為土地集約化利用可以提高一定程度遏制其退化現(xiàn)狀，促進水土保持并增加土壤生產(chǎn)力。山地未來研究中心前期研究已經(jīng)揭示了紅河干熱河谷中這種土地利用變化可能導(dǎo)致CO₂排放的增加（Wang et al., 2021，Applied Soil Ecology），但這種土地利用集約化變化后潛在的微生物機制尚不清楚。 

　　中國科學(xué)院昆明植物研究所山地未來研究中心常年致力于農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)構(gòu)建與全球氣候變化間的關(guān)系研究，并對農(nóng)林復(fù)合系統(tǒng)下的土壤生態(tài)效應(yīng)和可持續(xù)性等進行了追蹤研究。該中心依托紅河農(nóng)林復(fù)合生態(tài)云南省野外科學(xué)觀測研究站，通過對干熱河谷退化地和改造地間的長期土壤溫室氣體定點監(jiān)測，以及不同樣地土壤樣本理化及生物動態(tài)分析；發(fā)現(xiàn)從退化地到農(nóng)田的轉(zhuǎn)變主要通過降低土壤含水量以及養(yǎng)分有效性對于微生物生長的約束進而引起土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的重組并導(dǎo)致微生物群落及功能多樣性顯著降低。同時這種土地利用變化對土壤特征和微生物群落的影響也降低了微生物功能多樣性和碳利用效率，并導(dǎo)致了土壤微生物功能代謝變化，呼吸作用加劇，進而引起土壤CO₂排放的增加。由于該研究中觀察到的土壤微生物多樣性和多功能性下降的類型可能會嚴重影響改造地土壤功能的可持續(xù)性。因此，下一步研究應(yīng)該探索和制定緩解本區(qū)域土地利用變化導(dǎo)致的土壤碳流失，以及進一步增加碳固存的土地管理措施。 

　　相關(guān)研究成果以Land use intensification in a dry-hot valley reduced constraints of water content on soil microbial diversity and multifunctionality but increased CO₂ production為題發(fā)表于國際環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域Top期刊Science of the Total Environment。已畢業(yè)研究生王正洪博士為論文第一作者，山地中心許建初研究員和桂恒副研究員為論文共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進會的資助。 

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圖1 紅河干熱河谷地區(qū)土地利用方式的垂直分布 

圖2 文章主要發(fā)現(xiàn)概念圖